铁路路基雷达探测数据的处理 被引量：14

1

作者 廖立坚 杨新安 杜攀峰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期18-23,共6页

分析铁路路基雷达探测数据失真的主要原因,参考雷达探测在其他领域里的应用成果,设计相应的数据处理方法,最大限度地消除其影响。对轨枕中钢筋形成的多次波反射,采用抛物线拉冬变换法消除。对铁路沿线设施和通讯工具产生的随机噪声,采... 分析铁路路基雷达探测数据失真的主要原因,参考雷达探测在其他领域里的应用成果,设计相应的数据处理方法,最大限度地消除其影响。对轨枕中钢筋形成的多次波反射,采用抛物线拉冬变换法消除。对铁路沿线设施和通讯工具产生的随机噪声,采用小波域KL变换的方法去除。为弥补雷达探测剖面图对薄层和深层分辨率的不足,采用高通滤波和瞬时相位法加以提高。分别设计相应的数据处理算法步骤,采用VC和MATLAB混合编程技术实现。对2000年沪宁线路基雷达检测数据处理的结果表明:设计的数据处理方法具有计算速度快、通用性强、参数少的特点;处理后的雷达探测数据图像深部信号强、界面分层清晰,显示病害位置突出。 展开更多

关键词 路基病害 路基检测 雷达探测 数据处理 铁路路基

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铁路路基雷达探测图像的自动解释技术研究 被引量：9

2

作者 廖立坚 杨新安 丁春林 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期102-107,共6页

针对目前探地雷达随机配套软件功能的不足,为满足铁路路基雷达探测海量数据分析的需要,设计出适合于铁路路基检测图像的自动解释算法。首先对原始资料进行数据处理,采用拉冬变换消除轨枕影响,小波域KL变换消除随机噪声;再根据小波变换... 针对目前探地雷达随机配套软件功能的不足,为满足铁路路基雷达探测海量数据分析的需要,设计出适合于铁路路基检测图像的自动解释算法。首先对原始资料进行数据处理,采用拉冬变换消除轨枕影响,小波域KL变换消除随机噪声;再根据小波变换设计出反滤波算子滤除部分雷达子波,以突出层面和病害位置;提出层面检测算法,跟踪层面位置实现层面图的绘制,根据层面图判断路基是否下沉;建立专家系统,将不同地区的翻浆冒泥病害类型存入病害库,通过学习向量量化网络模型对其进行学习,得出判决规则,实现翻浆冒泥病害的识别。对铁路沪宁线检测资料进行模拟计算,结果表明:该算法能够自动区分铁路路基中各种病害的类型并确定其具体里程,对病害的识别率达到90%以上。 展开更多

关键词 铁路路基 探地雷达 自动解释 数据处理 层面检测 专家系统

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航测平面图中铁路沿线桥址区地面点高程提取方法 被引量：2

3

作者 廖立坚 王雨权 蒋鹏 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B08期76-79,91,共5页

在铁路桥梁外业勘测设计中，尤其是在我国高速铁路全线桥梁所占比重大的情况下，耗费人力物力最多的就是航测平面图中铁路沿线桥址区地面点高程的提取。通过分析航测平面图中铁路沿线桥址区任意地面点与控制点和等高线的13种位鬣关系，... 在铁路桥梁外业勘测设计中，尤其是在我国高速铁路全线桥梁所占比重大的情况下，耗费人力物力最多的就是航测平面图中铁路沿线桥址区地面点高程的提取。通过分析航测平面图中铁路沿线桥址区任意地面点与控制点和等高线的13种位鬣关系，提出依据航测平面图中控制点和等高线计算铁路沿线桥址区任意地面点高程的插值计算方法。根据线路中直线、缓和曲线和圆曲线的几何关系，推导沿线跟踪算法，以精确计算指定里程的坐标位置。将根据以上算法编制的桥址区地面点高程提取程序应用于铁路桥梁外业勘测设计中，实现了铁路沿线桥址区任意地面点高程从航测平面图中的快速、准确提取。 展开更多

关键词 桥址 航测平面图 地面点 高程 沿线跟踪

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铁路桥梁地质图形的反演算法研究 被引量：1

4

作者 廖立坚 王雨权 蒋鹏 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期96-101,共6页

分析地质钻孔图和地质纵断面图特征,从地质钻孔图着手,批量提取各钻孔编号、里程和土层分界点高程存入钻孔存储表中,通过表中里程和高程数据在地质纵断面图中找到钻孔土层分界点位置,与钻孔连线进行匹配,确定钻孔连线的上下土层信息存... 分析地质钻孔图和地质纵断面图特征,从地质钻孔图着手,批量提取各钻孔编号、里程和土层分界点高程存入钻孔存储表中,通过表中里程和高程数据在地质纵断面图中找到钻孔土层分界点位置,与钻孔连线进行匹配,确定钻孔连线的上下土层信息存入表中,根据地质数据表设计反演算法,可得到任意里程位置处土层信息。将该方法应用于铁路桥梁设计任务量高峰期,可缩短桥梁基础设计时地质资料处理时间,在工期短、人员少的情况下,保质保量地按时完成任务。结果表明:该算法反演速度快、结果准确,可实现桥梁专业与地质专业的无缝衔接。 展开更多

关键词 桥梁设计 地质钻孔图 地质纵断面 反演算法

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去除探地雷达信号中不相关噪声的方法 被引量：1

5

作者 廖立坚 杨新安 黄小平 《华东交通大学学报》 2007年第4期56-58,共3页

根据有效信号在相邻道之间在波形和能量上有相关性这一特点,作者改进了常规KL变换只能提取水平相关信号的不足,使用小波域上的KL变换对探地雷达剖面进行滤波,不仅使倾斜轴和弯曲轴的到了加强,而且在低信噪比时,有效地区分出有效信号和... 根据有效信号在相邻道之间在波形和能量上有相关性这一特点,作者改进了常规KL变换只能提取水平相关信号的不足,使用小波域上的KL变换对探地雷达剖面进行滤波,不仅使倾斜轴和弯曲轴的到了加强,而且在低信噪比时,有效地区分出有效信号和干扰信号,提高了雷达剖面的分辨率.本文运用铁路沪宁线路基检测的数据,使用该方法滤波,其处理后的剖面更能有效地反映出路基病害的信息. 展开更多

关键词 KL变换 滤波 探地雷达 小波

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复杂地质条件下铁路桥梁桩基通用计算方法 被引量：4

6

作者 廖立坚 苏伟 +2 位作者 杨新安 王雨权 李黎 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期72-80,共9页

为保障复杂地质环境中铁路桥梁桩基础的结构安全,进一步提升设计质量,提出一种通用的复杂特殊地质条件下桩基计算方法。选择静水、负摩阻力、膨胀土和地震液化土作为4种基本特殊地质,以桥梁桩基设计规范中的m法和单桩承载力计算式为基础... 为保障复杂地质环境中铁路桥梁桩基础的结构安全,进一步提升设计质量,提出一种通用的复杂特殊地质条件下桩基计算方法。选择静水、负摩阻力、膨胀土和地震液化土作为4种基本特殊地质,以桥梁桩基设计规范中的m法和单桩承载力计算式为基础,提出它们各自分别作用时的计算方法和综合作用时的耦合效应算法。结果表明:季节冻结深度线、多年冻土上限深度线、中性点深度线和急剧层深度线可作为冰、液态水、冻土、负摩阻力、膨胀土的分界线;该方法在规范基础上增加的计算步骤、计算参数和外载增量可以移植到桩基通用设计程序中,并适用于任意复杂特殊地质条件计算,可为实现该条件下铁路桥梁桩基安全、高效、精细化的计算提供支持。研究成果应用于铁路桥梁设计中,节省桩长约5%、桩身配筋约4%。 展开更多

关键词 铁路桥梁 复杂地质 桩基计算 冻土上限 耦合效应

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分配特殊群桩空间作用效应的双向m法 被引量：1

7

作者 廖立坚 苏伟 +1 位作者 杨新安 王雨权 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1197-1205,共9页

群桩到单桩的作用分配是桩基计算的关键问题,针对规范中的单向m法只适用于平面作用的局限性,从单桩刚度、群桩刚度、受力平衡方程3个层面进行公式推导,建立了变形协调的群桩刚度矩阵和空间受力平衡方程,形成了适用于空间作用的双向m法,... 群桩到单桩的作用分配是桩基计算的关键问题,针对规范中的单向m法只适用于平面作用的局限性,从单桩刚度、群桩刚度、受力平衡方程3个层面进行公式推导,建立了变形协调的群桩刚度矩阵和空间受力平衡方程,形成了适用于空间作用的双向m法,并以对称等长直桩、双向斜桩、不对称桩为计算实例,对比分析了单向m法和双向m法的计算结果。结果表明:单向m法计算对称等长直桩时,结果准确,计算双向斜桩时,单桩的弯矩和剪力波动较大,最大值偏小20%左右,计算不对称桩时,单桩外力之和与总外力不闭合,可信度低;而双向m法的理论解可覆盖这些桩基类型,结果更接近有限元数值解。研究成果为特殊桩基提供了一种快速且简便的计算方法,扩展了公路和铁路桥梁桩基设计规范的适用范围。 展开更多

关键词 群桩 作用分配 空间作用 M法 双向斜桩 不对称桩

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降低铁路桥梁设计图纸打印成本的方法

8

作者 廖立坚 李敬增 《铁路计算机应用》 2012年第2期39-41,共3页

采用VB语言编制智能排版打印软件,实现了图纸程序化排版、无人干预下批量发送到打印机的自动化打印过程,提高了打印出图的工作效率,避免了人为操作带来的纸张浪费。该软件还能控制普通打印机用A4纸自动分页打印长大图纸,减少了购置针孔... 采用VB语言编制智能排版打印软件,实现了图纸程序化排版、无人干预下批量发送到打印机的自动化打印过程,提高了打印出图的工作效率,避免了人为操作带来的纸张浪费。该软件还能控制普通打印机用A4纸自动分页打印长大图纸,减少了购置针孔打印机的成本。 展开更多

关键词 设计图纸 打印成本 智能排版 批量打印

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铁路桥梁设计高程的复核

9

作者 廖立坚 杨松龄 《铁道勘察》 2009年第6期25-27,共3页

设计高程起着施工控制作用,需要反复复核。通过复核计算算单,再校核计算算单和图纸数据一致性的方法,与设计过程顺序相同,这种正向复核容易出现隐蔽性错误。通过编制程序自动从CAD图纸中提取各高程到Excel表格中,然后归纳总结轨面高程... 设计高程起着施工控制作用,需要反复复核。通过复核计算算单,再校核计算算单和图纸数据一致性的方法,与设计过程顺序相同,这种正向复核容易出现隐蔽性错误。通过编制程序自动从CAD图纸中提取各高程到Excel表格中,然后归纳总结轨面高程的二阶导数图像特征,用图像来检查轨面高程的正确性,再根据轨面高程反推其他高程,从而实现了利用图纸数据反推计算算单数据的反向复核过程。石郑客运专线铁路桥梁数据验证表明,该方法复核速度快、精度高、结果直观,从反面验证了高程数据的正确性。 展开更多

关键词 铁路桥梁 设计高程 二阶导数 EXCEL CAD 反向复核

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铁路路基病害的智能识别 被引量：30

10

作者 杜攀峰 廖立坚 杨新安 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期142-146,共5页

探地雷达适合于铁路路基病害的检测,但后期资料处理工作费时费力,不利于其在铁路路基检测中的推广使用。本文分析各种路基病害图像的特征,从图像中提取分段能量、方差和层面位置作为特征值。根据这些特征值的大小不但能区分各种病害类型... 探地雷达适合于铁路路基病害的检测,但后期资料处理工作费时费力,不利于其在铁路路基检测中的推广使用。本文分析各种路基病害图像的特征,从图像中提取分段能量、方差和层面位置作为特征值。根据这些特征值的大小不但能区分各种病害类型,而且可以比较病害的发育程度。根据已知样本数据计算这些特征值,建立学习向量量化神经网络模型,通过不断调整神经元的权值和阈值对特征值进行学习,直到满足给定精度为止。应用调整好的神经网络模型对沪宁线检测数据进行测试,结果表明,该模型对路基翻浆冒泥病害的识别率达90%以上。 展开更多

关键词 路基病害 探地雷达 特征值 学习向量量化

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丹大铁路高填土框构桥设计 被引量：1

11

作者 王雨权 廖立坚 《中国铁路》 2012年第12期69-72,共4页

以丹大铁路小华尖框构桥为例,建立仿真模型,对二期恒载、恒载土压力、活载土压力和列车活载冲击系数等进行荷载分析;利用Midas Civil软件并结合有关规范要求,进行荷载工况仿真计算,根据计算结果进行框构配筋;采用"理正岩土计算&qu... 以丹大铁路小华尖框构桥为例,建立仿真模型,对二期恒载、恒载土压力、活载土压力和列车活载冲击系数等进行荷载分析;利用Midas Civil软件并结合有关规范要求,进行荷载工况仿真计算,根据计算结果进行框构配筋;采用"理正岩土计算"软件,结合框构两侧出入口的挡墙设计,进行地基处理和挡墙稳定性验算;提出框构设计应充分考虑各种荷载的组合情况,对可能出现的各种荷载形式分别进行计算等结论。 展开更多

关键词 丹大铁路 高填土 框构设计 挡墙 计算

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桥梁预应力混凝土徐变系数曲线拟合方法研究

12

作者 刘龙 苏伟 +3 位作者 王雨权 廖立坚 傅安民 杨智慧 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第10期105-111,共7页

有限元分析中徐变效应精确分析的关键在于徐变系数的指数形式能否准确还原徐变系数曲线。为研究一种高精度的任意徐变系数曲线的拟合方法以实现有限元徐变分析精确求解,本文剖析了该问题的本质,并提出一种优化算法,即利用模拟退火法寻... 有限元分析中徐变效应精确分析的关键在于徐变系数的指数形式能否准确还原徐变系数曲线。为研究一种高精度的任意徐变系数曲线的拟合方法以实现有限元徐变分析精确求解,本文剖析了该问题的本质,并提出一种优化算法,即利用模拟退火法寻找全局最优解的能力搜寻初解,再通过Levenberg-Marquardt法精确求解,并以2个算例对该方法进行验证。研究结果表明:(1)本文提出的徐变系数曲线拟合方法能对徐变系数曲线进行精确拟合;(2)算例结果显示本文提供的算法在拟合公路规范和铁路规范的徐变系数曲线时,相关系数R均在0.9999以上,拟合精度高,通用性强;(3)本文提供的算法架构简单、层次清晰,可借助常用编程语言方便地进行编译,对有限元程序徐变分析模块的开发或混凝土徐变规律的相关科学研究具有借鉴意义。 展开更多

关键词 预应力混凝土桥 混凝土 徐变系数 曲线拟合 理论研究 模拟退火法 LEVENBERG-MARQUARDT算法

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箱形截面混凝土梁有效宽度通用计算算法研究

13

作者 傅安民 王雨权 廖立坚 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期31-38,共8页

研究目的:箱形截面由于形式多样,可选拐点数量众多,导致截面有效宽度的计算复杂,且难以形成通用的计算算法。针对常规求解算法只适用于特定形式截面、通用性不足的问题,提出适用于箱形截面的有效宽度通用计算算法。研究结论:(1)基于节... 研究目的:箱形截面由于形式多样,可选拐点数量众多,导致截面有效宽度的计算复杂,且难以形成通用的计算算法。针对常规求解算法只适用于特定形式截面、通用性不足的问题,提出适用于箱形截面的有效宽度通用计算算法。研究结论:(1)基于节线将截面离散化处理,以得到适用于不同有限元软件数据格式的截面有效宽度;(2)通过分区域将截面解耦,分别计算局部节线再合并形成全局节线的方法,有效降低了节线计算复杂度,实现了复杂的多拐点截面有效宽度计算;(3)各区域节线计算模块相互独立,有效增加了各计算模块的通用性,减小了算法的维护工作量;(4)在各区域节线计算模块中,提出按特定的分类顺序依次形成多级子分支,并逐级对子分支计算节线的方法,确保了复杂的多拐点截面局部节线计算结果的准确性和完整性;(5)在本文算法的框架下,通过扩展实现了任意箱室数量箱形截面的有效宽度计算;(6)本文所述算法通用性强、适用范围广,可以高效地应用于混凝土桥梁的有限元建模中。 展开更多

关键词 箱形截面 有效宽度 节线 通用计算算法

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基于山区铁路地形的桥梁智能设计 被引量：6

14

作者 廖立坚 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2018年第12期20-25,共6页

研究目的:山区铁路桥梁设计不仅要考虑纵向地貌的影响,而且要考虑横向地貌的影响,在设计过程中需要绘制很多桥墩横断面图,计算不规则几何实体的工程数量,因此有必要研究出一套算法,能够自动绘制设计图纸,准确计算工程数量,以满足大规模... 研究目的:山区铁路桥梁设计不仅要考虑纵向地貌的影响,而且要考虑横向地貌的影响,在设计过程中需要绘制很多桥墩横断面图,计算不规则几何实体的工程数量,因此有必要研究出一套算法,能够自动绘制设计图纸,准确计算工程数量,以满足大规模铁路设计的需要。研究结论:(1)本文所述能够智能地从航测平面图中读取二维地面信息、从全桥布置图中读取纵向地面线和纵向刷坡线,从而完成设计数据的输入;(2)根据设计者定义的横向刷坡方案,自动完成桥墩横断面的设计;(3)能够将三维工程实体分解成多个横向关键断面,自动完成关键断面设计后,累计出刷坡和边坡防护工程的数量,绘制临时征地范围图;(4)该算法编制的程序已成功应用于长昆客专,在人员少、工期短的不利情况下,能够保证设计任务的顺利完成。 展开更多

关键词 桥梁设计 山区铁路 桥墩横断面 土石方数量

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铁路桥梁勘测信息处理系统 被引量：4

15

作者 廖立坚 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第12期63-68,共6页

研究目的:桥梁勘测方案设计的好坏直接决定施工图的质量,在工期短、人员少的不利局面下,不能保质保量地按时完成勘测任务。本文通过研究铁路桥梁勘测信息处理系统,旨在解决方案设计时遇到的难题,为实现勘测信息自动处理提供技术支持。... 研究目的:桥梁勘测方案设计的好坏直接决定施工图的质量,在工期短、人员少的不利局面下,不能保质保量地按时完成勘测任务。本文通过研究铁路桥梁勘测信息处理系统,旨在解决方案设计时遇到的难题,为实现勘测信息自动处理提供技术支持。研究结论:(1)引进区域码描述断链,打破断链不能上桥的规定;(2)提出连续梁在曲线上布置的方法,在手算弯道布置计算流程中增加迭代过程,实现了长桥在多个曲线上的一次性布置;(3)将孔跨布置过程抽象为计数器累加计算,加快了方案比选的进度;(4)由线路平面图反算墩台里程坐标,完成了桥梁与线路专业的无缝过渡;(5)设计递归算法解决绘图时文字重叠问题,减少了人工修改;(6)该系统优化的方案是合理的、可行的,其计算速度快、成果输出规范,可以较好地应用于大规模铁路桥梁勘测设计中。 展开更多

关键词 大规模设计 桥梁勘测 信息处理 方案优化 弯道布置 文字重叠

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基于标准跨径的铁路桥梁孔跨匹配与条件优化方法

16

作者 廖立坚 杨新安 +2 位作者 苏伟 王雨权 李黎 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期164-172,共9页

铁路桥梁长度长,跨越控制因素多,当采用标准梁跨设计时,为解决全桥梁跨匹配与优化问题,建立以梁跨重要性系数之和为目标函数,以道路、河流、管线为约束条件的整数线性规划模型,提出按约束条件分区布置再逐一合并的递推求解方法。结果表... 铁路桥梁长度长,跨越控制因素多,当采用标准梁跨设计时,为解决全桥梁跨匹配与优化问题,建立以梁跨重要性系数之和为目标函数,以道路、河流、管线为约束条件的整数线性规划模型,提出按约束条件分区布置再逐一合并的递推求解方法。结果表明,面对超大规模的最优化数学模型,通过定义布孔长度下限、布孔长度上限、修正布孔长度等参数,建立约束条件之间的联系,降低模型的计算维度,实现递推求解过程,从而节省求解时间。应用于多条高速铁路桥梁设计中,攻克铁路桥梁方案自动化设计的难题,解决长大桥梁精确、高效、经济的孔跨布置问题,实现梁跨与道路河流管线的优化匹配。 展开更多

关键词 标准设计 孔跨布置 整数线性规划 孔跨匹配与条件优化

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铁路桥梁桩基优化计算方法研究

17

作者 廖立坚 杨新安 +1 位作者 王雨权 王秀艳 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期47-52,65,共7页

研究目的:铁路工程总承包项目设计时,桥梁桩基础体量庞大、控制因素繁多,存在较大优化空间。本文从桩基类型、桩长、桩身配筋等方面进行研究,在满足桩基设计安全和质量要求的前提下,提出桩基优化计算方法。研究结论:(1)构建了旋挖挤扩... 研究目的:铁路工程总承包项目设计时,桥梁桩基础体量庞大、控制因素繁多,存在较大优化空间。本文从桩基类型、桩长、桩身配筋等方面进行研究,在满足桩基设计安全和质量要求的前提下,提出桩基优化计算方法。研究结论:(1)构建了旋挖挤扩灌注桩的具体计算方法和流程,增加了桩基类型的比选方案;(2)提出了地震荷载下桩长优化的联动迭代算法,准确计算出桥墩摩擦桩基础的最优桩长;(3)提出等效地质参数法模拟上覆淤泥层较厚时的桩基计算,优化桩身配筋量效果明显;(4)提出了三次坐标转换的计算方法,解决了桥墩与基础产生扭角时计算精度不够的问题;(5)以上算法纳入桩基计算系统,大规模应用于多条铁路总承包项目,实现了铁路桥梁桩基础的精细化计算,满足了高经济性、高安全性与高质量的设计需求,为各项目节约了0.5亿~1.8亿不等的工程造价,可为铁路桥梁桩基结构优化设计提供借鉴。 展开更多

关键词 铁路工程总承包 桩基类型比选 桩长优化 桩身配筋优化

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桥梁徐变效应的有限元算法研究及程序验证 被引量：3

18

作者 王雨权 廖立坚 +2 位作者 李林安 霍学晋 李黎 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第11期62-68,共7页

徐变是控制混凝土桥梁设计的重要因素,但因徐变计算一般封装于商业软件中,设计人员无法掌握计算原理。为研制自主有限元软件,摸索出桥梁徐变计算过程,从徐变系数开始研究,并对Midas帮助文件和基于Tröst-Bazant的工程实用分析算法... 徐变是控制混凝土桥梁设计的重要因素,但因徐变计算一般封装于商业软件中,设计人员无法掌握计算原理。为研制自主有限元软件,摸索出桥梁徐变计算过程,从徐变系数开始研究,并对Midas帮助文件和基于Tröst-Bazant的工程实用分析算法进行基于公式推导的对比分析;基于分析结果进一步给出递推形式的徐变累加计算模型,并通过连续梁实例测试验证。研究结果表明:(1)Midas帮助文件给出的徐变算法和基于Tröst-Bazant基本方程的徐变算法本质上是一致的,当满足ρ(t,τ_(0))=1/2时,两者之间的方程是等价的;(2)通过加权最小二乘法将徐变系数写成通用格式,可将基于空间梁单元的徐变算法改造成递推形式,加快运算速度;(3)基于递推形式编制的卧龙程序,在同等边界条件下,其徐变位移的计算精度满足工程设计要求,竖向最大相对误差3%左右,且绝对误差较小,水平向相对误差在1%以内。 展开更多

关键词 桥梁工程 理论分析 徐变效应 徐变位移 递推形式 最小二乘法 程序验证

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任意活载形式的简支梁支反力通用算法研究 被引量：2

19

作者 王雨权 霍学晋 +1 位作者 廖立坚 勾红叶 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期53-60,共8页

为实现不同类型铁路活载下简支梁支反力的快速准确求解,提出了一种利用Heaviside函数推导任意活载作用下简支梁支反力通用完备解的算法。该算法构建了一种可自定义的活载格式以定义任意活载,即将任意活载分解为集中荷载、有限长度均布... 为实现不同类型铁路活载下简支梁支反力的快速准确求解,提出了一种利用Heaviside函数推导任意活载作用下简支梁支反力通用完备解的算法。该算法构建了一种可自定义的活载格式以定义任意活载,即将任意活载分解为集中荷载、有限长度均布荷载、无限长度均布荷载三大类荷载;利用弯矩平衡法以及各加载边界条件与Heaviside函数的等价变换关系,推导得到任意活载的支反力通用完备解;将该算法编入设计程序,结合铁路墩台设计控制工况的判据,采用冒泡法可得到控制工况的支反力。以3组不同梁跨组合下的双孔重载控制工况为简支梁支反力算例,计算结果表明:该通用算法与MIDAS Civil软件计算的简支梁支反力误差均在1%以内,计算精度高;ZK活载、ZC活载与UIC活载的比例关系进一步验证了本文提出的支反力通用算法计算结果的正确性。 展开更多

关键词 简支梁 活载 墩台基础 支反力 Heaviside函数 通用算法

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基于联动迭代及Heaviside函数的铁路桥墩刚度和位移计算方法 被引量：1

20

作者 王雨权 管仲国 +2 位作者 霍学晋 苏伟 廖立坚 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期88-96,共9页

为提高铁路简支梁桥墩刚度及墩顶位移计算的准确度及通用性,克服桥墩及桩基设计中无法实时考虑桩-土耦合作用对刚度的影响,提出一种基于联动迭代及利用Heaviside函数的铁路桥墩刚度及位移计算的广义柔度矩阵法。该算法通过将桩基计算“... 为提高铁路简支梁桥墩刚度及墩顶位移计算的准确度及通用性,克服桥墩及桩基设计中无法实时考虑桩-土耦合作用对刚度的影响,提出一种基于联动迭代及利用Heaviside函数的铁路桥墩刚度及位移计算的广义柔度矩阵法。该算法通过将桩基计算“m”法相关参数代入广义柔度矩阵,实现瞬态反馈桩长及地质变化对桥墩刚度的影响;基于力学等效原则推导集中荷载与分布荷载的等效节点力表达式,并通过将各荷载工况边界条件与Heaviside函数等效置换,得到桥墩单元作用任意形式集中荷载或分布荷载的等效节点力通用完备解;将该算法编入设计程序,实现铁路桥梁桩长、刚度、墩顶位移等参数的精准耦合计算。以变截面圆端形空心桥墩共同作用制动力、纵向风力及土压力为算例,计算结果表明,该算法与3种有限元软件计算的墩顶位移最大误差均在0.600%以内,计算精度高。 展开更多

关键词 铁路桥 桥墩刚度 广义柔度矩阵 联动迭代 Heaviside函数 通用完备解

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